超声波语音测距仪(1)

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1、万方数据电子测量技术ELI!C’rI杖)NICMEASURFMENTTECHN()L()(；Y第30卷第7期2。07年7月超声波语音测距仪谭进怀冯地耘陈立万(重庆三峡学院重庆404000j摘要：术文介绍了一种基于单片机控制的超声波语音测距仪。该测距仪充分利用单片机软、硬件资源，自动实现超声波的发射与接收控制。并通过单片机中计数器所计超声波往返所经历的时问，最后经过换算．从而得到超声波传感器与反射物之间的距离。结合IsD2560语音芯片所具有的语占处理功能，吏现测量结果语音报数。实验表明，该方法陡能稳定、快速，测量精度高。同时，绶项技术在检测技术领域中．具有广泛的应用

2、前景：关键词：超声波；睁片机；语音测距中图分类号：TH76文献标识码：AUltrasonicwavepronunciatiolldistancefinderTanJlnhualF(ngDiyunChenL】wa“(C}1。I塔mngThreeGor驴sUnlverq【y，Chngqlngd∽00∞Abstract：ThlspaperinLmducesoneklndofultrasonicwavepronunclatlondlstanccnnderwhlchcontr01sbasedonthendcrocontroUer。Thb“rderfuⅡy【akesadvant

3、39eofthesofLar【dhardwareresourcesofmicr0∞ntroller，andautomaticallyrealizest}坨ultrason记wavesendlngandthereceivl“gcontr。l_Arldt}坨countcrcountsthetimethro“ghthe删cIDcontrollerinwh记htheultrasonic、vavetakesmI】nd—trip，thusthedlstancebcLweentheuhraso血cscnsorandthereflecti“g。bjcct沁obtainedafter

4、processconversjon．u血fylngthepronunclati。nI)rocessingfu眦t}onwhichtheISL)2560pro叫nciatlonchlphas，themeasurementrcsultpronunclationfunctlon；srealized．ThepracticaIapplicationlndicatesⅡ1atthemethodperfomlanceissbbIe，fast．andhashlghnleasuringaccuracnIn∞眦luslon，thlstechn0109y佃theexamlmtlonare

5、a1)∽widespreadapplicatlonpmspecLKeywords：uhrasomcwave：mlcrocolltroIl【、。；pmnunciatlondlstancefin(1cr0引言随着单片机控制技术的不断发展，榆测技术日新月异。在距离测量的检测技术中，目前多采用时钟法和时差法实现距离的测量。这两种测量都是通过数字化方法显示其测最结果，这将给精确测量带来误差。另外，如果将其用于汽车间距离的测量，势必分散驾驶员注意力，其后果不堪设想。对此．本系统采用89cjl单片机为控制核心，利用ISD2560语音芯片所具有的语音处理技术，实现测距更准确，测量结

6、果语音化。同时，利用声波在空气巾的传播特性，实现非视力范围的测量。l硬件电路设计硬件电路由超声波发剿与接收电路，音频泽码电路，单片机和语音电路所组成。硬什系统原理框图如图1所示。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而洲出发射和接收回波的时间差出，然后求出距离s。距离s的计算公式如式(1)：·182·必銎嚣!S—u出／2(1)这样，当测得超声波发射和接收回波的时间差和传播速度(声速)已知的情况下，就可以精确计算出发射点到障碍物之间的距离。l_1超声波发射及驱动电路超声波发劓及驱动电路I_}I功率放大电路和超声波发射传感器组成。原理电路如图2所

7、示。放大器输人端获得一个来自单片机送来工作频率为40kHz的脉冲信号。通过功率放大电路放大到足够大的能量(增加超声被的传播距离)，该能量加给超声波发射传感器，驱动超声波发射头，并发射出40kHz脉冲波，通过空间向外传播出去。万方数据堡丝堑篁!丝篁壅童童型矍堡篁!塑所茔首q。甜鲁图3超声波接收及信号放大电路图超声波在空气中传播时，其能量衰减程度与传播距离成正比，所以超声波传感器接收信号一般在1mv～1v之间。为了便于使用，接收电路采用了由I。M318高速运算放大器绢成两级信号放大电路对其进行放大，以满足增益带宽和转换速率的要求。当超声波接收传感器接收到返回的超声波